Оценка влияния веществ различных классов на выпадение аспо методом «холодного стержня»
- 作者: 1, 1
-
隶属关系:
- Самарский государственный технический университет
- 期: 卷 1 (2023)
- 页面: 250-251
- 栏目: Нефтегазовое дело, нефтепереработка, нефтехимия
- URL: https://journals.eco-vector.com/osnk-sr2023/article/view/421617
- ID: 421617
如何引用文章
全文:
详细
Обоснование. Асфальтосмолопарафиновые отложения (АСПО) – являются одной из самых серьезных проблем в добыче нефти и газа. АСПО – это тяжелые компоненты нефти, откладывающиеся на внутренней поверхности нефтепромыслового оборудования и затрудняющие её добычу, транспортировку и хранение.
Основными факторами, влияющими на выпадение АСПО, являются: уменьшение давления на забое и связанное с этим изменение гидродинамического равновесия газожидкостной системы, интенсивное выделение газа, снижение температуры в пласте и стволе скважины, состояние поверхности трубопровода, изменение скорости и режима течения [1].
В настоящее время наиболее эффективным методом борьбы с отложениями асфальто-смолистых веществ является их предупреждение с использованием ингибиторов парафиноотложений (ИПО). Современные ИПО проявляют один или несколько из вышеприведенных механизмов [2] и не являются универсальными для нефтей разных месторождений, поэтому поиск новых веществ для ингибирования выпадения парафинов в осадок является актуальной задачей.
Цель - разработка и изготовление устройства для проведения метода «холодного стержня» простой конструкции; проведение опыта и оценка сходимости взятых для опыта веществ с помощью данного устройства.
Методы. Для определения количества углеводородных отложений, которые выпадают в осадок, а также степени их ингибирования при добавлении ИПО, используют два метода – стендовые испытания и метод «холодного стержня».
В условиях не только Приволжского федерального округа, но и прочих регионов Российской Федерации, на которых развита нефтедобыча, всегда существует острая необходимость в моментальной оценке свойств добываемой продукции. В последние годы развитие химической промышленности и увеличение разнообразия ингибиторов парафиноотложений и удалителей АСПО, делают всё более востребованным экспресс-методы оценки свойств нефтей. Однако в труднопроходимых районах, где в настоящее время сосредоточено большинство месторождений, нет возможности проводить исследования на современных лабораторных установках с подключением дополнительных измерительных приборов и вычислительной техники [3]. Поэтому существует необходимость в разработке установок, позволяющих получать результаты исследований в короткие сроки при любых условиях методом холодного стержня.
Метод «холодного стержня» заключается в погружении металлических трубок, которые охлаждаются внутренним потоком жидкости до требуемых условий, в емкость с пробой исследуемой нефти и определении количества отложений на стержне гравиметрически.
Среди преимуществ метода «холодного стержня» можно выделить легкодоступность, дешевизну, компактность, простоту использования, быстрое получение результатов исследований.
Результаты. В рамках данной работы была изготовлена установка для определения количества парафинов, выпадающих в осадок. Суть испытания заключается в том, что в предварительно взвешенные бюксы с навеской нефти погружаются цилиндры, по которым циркулирует холодная вода.
Охлажденная вода подается с помощью циркуляционного термостата и заполняет внутреннюю металлическую трубку диаметром 21,5 мм. Правый конец внутренней трубки запаян.
Далее по четырем цилиндрическим отводам металлической трубки вода охлаждает стенки внешних металлических стержней до температуры (0-5°С), которые погружается одновременно и равномерно в заранее пронумерованные и взвешенные бюксы с исследуемой нефтью.
Время выдержки цилиндров в навеске нефти составляет одну минуту. После установка выдерживается ещё одну минуту для стекания свободной нефти.
После бюксы взвешиваются повторно. По полученным результатам находится разность между массой бюкса до проведения испытания и после.
Далее была произведена оценка воспроизводимости полученных результатов.
Оценкой точности эксперимента служит коэффициент вариации или относительное стандартное отклонение.
По результатам исследования относительное стандартное отклонение составило 9,7% при выдержке при 3-5°С и 3,9% при выдержке при 0-2°С.
Выводы. Было разработано и изготовлено устройство для проведения метода «холодного стержня» простой конструкции. По результатам оценки сходимости результатов относительное стандартное отклонение не превышало 10%.
全文:
Обоснование. Асфальтосмолопарафиновые отложения (АСПО) – являются одной из самых серьезных проблем в добыче нефти и газа. АСПО – это тяжелые компоненты нефти, откладывающиеся на внутренней поверхности нефтепромыслового оборудования и затрудняющие её добычу, транспортировку и хранение.
Основными факторами, влияющими на выпадение АСПО, являются: уменьшение давления на забое и связанное с этим изменение гидродинамического равновесия газожидкостной системы, интенсивное выделение газа, снижение температуры в пласте и стволе скважины, состояние поверхности трубопровода, изменение скорости и режима течения [1].
В настоящее время наиболее эффективным методом борьбы с отложениями асфальто-смолистых веществ является их предупреждение с использованием ингибиторов парафиноотложений (ИПО). Современные ИПО проявляют один или несколько из вышеприведенных механизмов [2] и не являются универсальными для нефтей разных месторождений, поэтому поиск новых веществ для ингибирования выпадения парафинов в осадок является актуальной задачей.
Цель - разработка и изготовление устройства для проведения метода «холодного стержня» простой конструкции; проведение опыта и оценка сходимости взятых для опыта веществ с помощью данного устройства.
Методы. Для определения количества углеводородных отложений, которые выпадают в осадок, а также степени их ингибирования при добавлении ИПО, используют два метода – стендовые испытания и метод «холодного стержня».
В условиях не только Приволжского федерального округа, но и прочих регионов Российской Федерации, на которых развита нефтедобыча, всегда существует острая необходимость в моментальной оценке свойств добываемой продукции. В последние годы развитие химической промышленности и увеличение разнообразия ингибиторов парафиноотложений и удалителей АСПО, делают всё более востребованным экспресс-методы оценки свойств нефтей. Однако в труднопроходимых районах, где в настоящее время сосредоточено большинство месторождений, нет возможности проводить исследования на современных лабораторных установках с подключением дополнительных измерительных приборов и вычислительной техники [3]. Поэтому существует необходимость в разработке установок, позволяющих получать результаты исследований в короткие сроки при любых условиях методом холодного стержня.
Метод «холодного стержня» заключается в погружении металлических трубок, которые охлаждаются внутренним потоком жидкости до требуемых условий, в емкость с пробой исследуемой нефти и определении количества отложений на стержне гравиметрически.
Среди преимуществ метода «холодного стержня» можно выделить легкодоступность, дешевизну, компактность, простоту использования, быстрое получение результатов исследований.
Результаты. В рамках данной работы была изготовлена установка для определения количества парафинов, выпадающих в осадок. Суть испытания заключается в том, что в предварительно взвешенные бюксы с навеской нефти погружаются цилиндры, по которым циркулирует холодная вода.
Охлажденная вода подается с помощью циркуляционного термостата и заполняет внутреннюю металлическую трубку диаметром 21,5 мм. Правый конец внутренней трубки запаян.
Далее по четырем цилиндрическим отводам металлической трубки вода охлаждает стенки внешних металлических стержней до температуры (0-5°С), которые погружается одновременно и равномерно в заранее пронумерованные и взвешенные бюксы с исследуемой нефтью.
Время выдержки цилиндров в навеске нефти составляет одну минуту. После установка выдерживается ещё одну минуту для стекания свободной нефти.
После бюксы взвешиваются повторно. По полученным результатам находится разность между массой бюкса до проведения испытания и после.
Далее была произведена оценка воспроизводимости полученных результатов.
Оценкой точности эксперимента служит коэффициент вариации или относительное стандартное отклонение.
По результатам исследования относительное стандартное отклонение составило 9,7% при выдержке при 3-5°С и 3,9% при выдержке при 0-2°С.
Выводы. Было разработано и изготовлено устройство для проведения метода «холодного стержня» простой конструкции. По результатам оценки сходимости результатов относительное стандартное отклонение не превышало 10%.
作者简介
Самарский государственный технический университет
Email: alex.sviridov09@yandex.ru
студент, группа 1-ИНГТ-22ИНГТ-103М, институт нефтегазовых технологий
俄罗斯联邦, СамараСамарский государственный технический университет
编辑信件的主要联系方式.
Email: p.v.sklyuev@gmail.com
научный руководитель автора, кандидат химических наук, доцент
俄罗斯联邦, Самара参考
- Иванова Л.В., Буров Е.А., Кошелев В.Н. Асфальтосмолопарафиновые отложения в процессах добычи, транспорта и хранения // Электронный научный журнал Нефтегазовое дело. – УГНГУ, 2011. – № 1. – С. 268–284
- Маркин, А.Н., Низамов Р. Э., Суховерхов С. В. Нефтепромысловая химия, 2011 – М.: Дальнаука. – 288 с.]
- Фарлеева А.Ф., Гараськина М.Н., Сидоров Г.М., Грохотова Е.В., Габдулхаков Р.Р. КОМПЛЕКСНЫЕ ИНГИБИТОРЫ ДЛЯ УДАЛЕНИЯ АСФАЛЬТО-СМОЛИСТЫХ И ПАРАФИНОВЫХ ОТЛОЖЕНИЙ // Фундаментальные исследования. – 2017. – № 4-2. – С. 297-304
- Верховых A.A., Елпидинский А.А.ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ ФИЗИЧЕСКОГО МЕТОДА ПО ИЗВЛЕЧЕНИЮ ВЫСОКОМОЛЕКУЛЯРНЫХ КОМПОНЕНТОВ НЕФТИ // Вестник технологического университета – 2015. – Т.18. №19. – C.74-76
- Дияров, И. Н. Химия нефти. Руководство к лабораторным занятиям. / И. Н. Дияров, И. Ю. Батуева, А. Н. Садыков, Н. Л. Солодова: учеб. пособие. - Л.: Химия. 1990. – 240 с.
- Josue da S.T. dos Santos, Antonio C. Fernandes, Marco Giulietti. Study of the paraffin deposit formation using the cold finger methodology for Brazilian crude oils // Journal of Petroleum Science and Engineering 45 (2004) – pp. 47–60
补充文件
